BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Buah Lemon 2.1.1. Definisi jeruk lemon Jeruk atau limau adalah semua tumbuhan berbunga anggota marga Citrus dari suku Rutaceae (suku jeruk-jerukan). Anggotanya berbentuk pohon dengan buah yang berdaging dengan rasa asam yang segar, meskipun banyak di antaranya yang memiliki rasa manis. Rasa asam berasal dari kandungan asam sitrat yang memang terkandung pada semua anggotanya (Marwanto, 2014). Jeruk Citrus (dari bahasa Belanda, citroen), atau lemon adalah sejenis jeruk yang buahnya biasa dipakai sebagai penyedap dan penyegar dalam banyak seni boga dunia. Pohon jeruk sitrun berukuran sedang (dapat mencapai 6 m) tumbuh di daerah beriklim tropis dan sub-tropis serta tidak tahan akan cuaca dingin. Sitrun dibudidayakan di Spanyol, Portugal, Argentina, Brasil, Amerika Serikat dan negaranegara lainnya di sekitar Laut Tengah. Tumbuhan ini cocok untuk daerah beriklim kering dengan musim dingin yang relatif hangat. Suhu ideal untuk sitrun agar dapat tumbuh dengan baik adalah antara 15-30 °C (60-85°F). Jeruk lemon dapat tumbuh
baik di dataran rendah
hingga ketinggian 800 meter di atas permukaan lMarwanto, 2014).
6
7
2.1.2. Taksonomi Jeruk Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas
: Rosidae
Ordo
: Sapindales
Famili
: Rutaceae (suku jeruk-jerukan)
Genus
: Citrus
Spesies
: Citrus lemon
8
2.1.3. Morfologi buah lemon Struktur morfologi buah lemon adalah sebagai berikut : 1. Daun
4. Bunga
5. Buah
3. Akar
6. Biji
2. Batang
Gambar 1: Morfologi buah lemon a. Daun Daunnya berwarna hijau dengan tepi rata, tunggal, berseling, lonjong, ujung dan pangkal meruncing, panjang 7-8 cm, lebar 4-5 cm, tangkai silindris, permukaan biasanya licin dan agak berminyak. b. Batang Batang atau ranting berduri panjang tetapi tidak rapat, tegak, bulat, percabangan simpodial, berduri, hijau. Rantingnya tidak berduri dan tangkai daunnya selebar 1-1,5 mm.
9
c. Akar Jenis akar dari tanaman jeruk lemon adalah akar tunggang atau akar primer dimana akar jenis ini dimiliki oleh tumbuhan dikotil seperti tanaman jeruk lemon. Fungsi utamanya adalah untuk menyimpan makanan. d. Bunga Majemuk, di ujung batang dan di ketiak daun, tangkai segitiga, panjang 1-1,5 cm, hijau, kelopak bentuk bintang, hijau, benang sari panjang ± 1,5 cm, kepala sari bentuk ginjal, kuning, tangkai putik silindris, panjang ± 1 cm, kepala putik bulat, kuning, mahkota lima helai, bentuk bintang, putih kekuningan. e. Buah Buah lemon berkulit kasar, berwama kuning orange, bentuknya buni agak bulat dengan panjang 5-8 cm, tebal kulitnya 0,5-0,7 cm dan dasarnya agak menonjol. Lemon yang baik berwarna kuning tua, padat dan berdaging tebal dengan permukaan kulit mengkilap dan rata. Warna akan berubah lebih pucat ketika matang. Sari buah lemon terdiri dari 5% asam sitrat, yang memberikan rasa khas lemon dan pH-nya sekitar 2-3 (Nizhar, 2012). Buah lemon mempunyai rasa khas, yaitu rasa asam kuat khas sitrus yang berasal dari air pada kulit lemon itu sendiri. Terasa lebih segar karena terdapat campuran rasa asam mint. Lemon ini
10
juga lebih menarik karena bentuk yang unik dengan warna yang cerah. Kulitnya dapat dibuat bahan kue, jelly, asam sitrun, pectin dan minyak jeruk. Jeruk lemon ini dapat dibuat obal-obatan, karena mengandung kadar vitamin C cukup tinggi. Obat-obatan
yang
berasal dari jeruk lemon dapat digunakan untuk mencegah pendarahan pada pembuluh darah dan menyegarkan rambut, karena mengandung vitamin A dan B. f. Biji Berbentuk bulat telur, berkerut, putih dan bijinya banyak (rata-rata 10 - 15). 2.1.4. Kandungan kimia buah lemon Buah lemon mengandung asam-asam yang berperan pada pembentukan rasa asam buah. Buah lemon merupakan salah satu sumber vitamin C dan antioksidan yang berkhasiat bagi kesehatan manusia, serta sering dipakai sebagai bahan untuk penambah rasa masakan serta menghilangkan bau amis (Nizhar, 2012). Di dalam buah lemon dikenal sebagai sumber vitamin C, tetapi sebenarnya buah ini juga mengandung zat gizi esensial lainnya, meliputi karbohidrat (zat gula dan serat makanan), potasium, folat, kalsium, thiamin, niacin, vitamin B6, fosfor, magnesium, tembaga, riboflavin, asam pantotenat, dan senyawa fitokimia. Karbohidrat dalam jeruk merupakan karbohidrat sederhana, yaitu fruktosa, glukosa, dan sukrosa. Karbohidrat kompleksnya berupa polisakarida non-pati
11
(secara umum dikenal sebagai serat makanan) yang baik untuk kesehatan (Nizhar, 2012). Pada buah lemon selain kaya akan vitamin C, lemon juga mengandung bioflavonoid, asam, dan minyak-minyak volatil pada kulitnya seperti limonen (± 70%), α-terpinen, α-pinen, β-pinen dan citrat, juga mengandung kumarin. Kandungan asam sitrat dalam sari buah jeruk lemon adalah 48,6 g/Kg (Astawan, 2008). Kandungan kimia jeruk lemon per 100 gram dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Kandungan kimia rata-rata dalam 100 gram sari buah lemon. Karbohidrat Asam Lemak omega-3 total Asam Lemak omega 6 total Protein Vit A Vit C Vit E / tokoferol Kolin Ca Mg P K Air Asam sitrat Sumber : Nizhar (2012).
9,3 gram 26 mg 63 mg 1,1 gram 22 IU 53 mg 0,2 mg 5,1 mg 26 mg 8,0 mg 16,0 mg 138 mg 89,0 gram 48,6 gram
2.1.5. Daya larut Ca oksalat pada buah lemon (Citrus lemon) Buah lemon mengandung asam sitrat, kandungan asam sitrat pada sari buah jeruk lemon 48,6 g/Kg, kandungan asam sitrat ini baik untuk pencegahan batu ginjal. Asam sitrat pada jeruk diketahui dapat menguraikan zat-zat seperti sulfat, fosfat, dan natrium yang berpotensi membentuk endapan batu ginjal, sehingga dengan mengkonsumsi
12
jeruk lemon yang memiliki kadar sitrat cukup tinggi dapat mencegah batu ginjal (Astawan, 2008). Sitrat dari buah lemon akan bertindak sebagai diuretik (peluruh kencing). Di dalam urin, sitrat bereaksi dengan kalsium membentuk Ca sitrat sehingga menghalangi ikatan Ca dengan oksalat atau fosfat. Hal ini dimungkinkan karena ikatan Ca sitrat lebih mudah larut dari pada Ca Oksalat. Oleh karena itu sitrat dapat bertindak sebagai penghambat pembentukan batu kalsium (Ari, 2006). 2.2. Asam Sitrat 2.2.1. Definisi Asam Sitrat Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan genus Citrus. Senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan alami, selain itu juga digunakan sebagai penambah rasa masam pada makanan dan minuman ringan. Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil (COOH) yang dapat melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan (Istiorini, 2011).
13
Gambar 2. Reaksi kimia asam sitrat 2.2.2. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Asam sitrat (C6H8O7) termasuk salah satu asam organik dengan nama kimia 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid memiliki rumus bangun seperti berikut : Tabel 2 : Sifat – sifat Asam sitrat (Musa, 2013). SIFAT-SIFAT Nama Rumus kimia
Asam sitrat C6H8O7, atau CH2(COOH).COH(COOH).CH2(COOH)
Bobot rumus
192,13 u
Nama lain
asam2-hidroksi-1,2,3-propanatrikarboksilat
Titik lebur
426 K (1530 C)
Temperatur penguraian ternal
448 K (1750 C)
Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil (COOH) yang dapat melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi,
14
ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air. Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih. Serbuk kristal tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air panas, sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin. Bentuk monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74 °C. Secara kimia, asam sitrat bersifat seperti asam karboksilat lainnya. Jika dipanaskan di atas 175 °C, asam sitrat terurai dengan melepaskan karbondioksida dan air. Pada suhu 35oC, jika asam sitrat dioksidasi dengan potassium permanganat menghasilkan asam oksalat. Asam sitrat terdekomposisi menjadi asam oksalat dan asam asetat jika dibakar dengan potassium hydroxide atau dioksidasi dengan asam nitrit. Dalam bentuk larutan, asam sitrat sedikit korosif terhadap karbon steel dan tidak korosif terhadap stainless steel. Sebagai asam polybasic, asam sitrat dapat membentuk berbagai macam garam termasuk garam alkali metal dan alkali tanah, selain itu dapat pula
15
membentuk berbagai macam ester, amida dan acyl klorida (Musa, 2013). Asam sitrat merupakan asam organik yang berbentuk kristal atau serbuk putih. Asam sitrat ini mudah larut dalam air dan ethanol, tidak berbau, rasanya sangat asam. Asam sitrat juga terdapat dalam sari buah-buahan seperti nanas, jeruk, lemon, markisa. 2.2.3. Fungsi Asam Sitrat Asam sitrat banyak terdapat dalam tubuh. Fungsi asam sitrat dalam tubuh sebagai pengandali pH tubuh. Kelebihan asam sitrat dapat langsung dimetabolisme dengan cepat atau bila tubuh kita kekurangan asam sitrat, kita dapat mengkomsumsi beberapa minuman yang di dalamnya mengandung asam sitrat. 2.3.
Terjadinya Ca oksalat (CaC2O4) atau batu ginjal Faktor risiko terbentuknya batu ginjal atau saluran kemih sangat terkait dengan kelainan metabolisme tubuh pada setiap orang, jenis makanan yang dikonsumsi, volume cairan atau air yang diminum, usia, jenis kelamin, dan genetik. Dari sejumlah faktor tersebut, yang paling berpengaruh adalah konsumsi makanan dan air. Makanan terutama yang memiliki kadar kalsium yang tinggi berisiko meningkatkan kadar kalsium dalam air kemih sehingga berdampak pada penurunan keasaman urin. Inilah salah satu penyebab pembentukan batu. Demikian juga jika air yang diminum sangat sedikit
16
maka terjadi ketidakseimbangan antara jumlah garam dengan volume air di ginjal menyebabkan tingkat kejenuhan yang tinggi dan akibatnya timbul pengkristalan (Ramadhani, 2009). Sebelum urin dikeluarkan melalui saluran terakhir uretra, urin akan disaring terlebih dahulu oleh glomerulus. Zat yang berguna akan kembali ke darah, sedangkan zat yang tidak terpakai akan dikeluarkan melalui pembuluh melalui ginjal, mengalir lewat saluran yang disebut ureter lalu ke kandung kemih. Jika ginjal kekurangan cairan dalam proses pengeluaran tersebut maka akan terjadi kekeruhan dan lamakelamaan mengkristal menjadi kerak seperti batu. Endapan yang terjadi karena pekatnya kadar garam dalam urin yang ada di ginjal. Jika batubatu tersebut turun dari ginjal berasama urin ke ureter disebut batu ureter. Jika turun lagi ke kandung kemih maka disebut batu kandung kemih (Nadara, 2011). Batu saluran kemih pada umumnya mengandung unsur: kalsium oksalat, kalsium fosfat, asam urat, magnesium-amonium-fosfat (MAP), xanthyn dan sistin. Pengetahuan tentang komposisi batu yang ditemukan penting dalam usaha pencegahan kemungkinan timbulnya batu residif.
17
Jenis Batu dalam Ginjal : a. Batu Kalsium Batu kalsium (kalsium oksalat daqn atau kalsium fosfat) paling banyak ditemukan yaitu sekitar 75-80% dari seluruh batu saluran kemih. Faktor terjadinya batu kalsium adalah: 1. Hiperkalsiuria: Kadar kasium urine lebih dari 250-300 mg/24 jam, dapat terjadi karena peningkatan absorbsi kalsium pada usus (hiperkalsiuria
absorbtif),
gangguan
kemampuan
reabsorbsi
kalsium pada tubulus ginjal (hiperkalsiuria renal) dan adanya peningkatan resorpsi tulang (hiperkalsiuria resoptif) seperti pada hiperparatiridisme primer atau tumor paratiroid. 2. Hiperoksaluria: Ekskresi oksalat urin melebihi 45 gram/24 jam, banyak dijumpai pada pasien pasca pembedahan usus dan kadar konsumsi makanan kaya oksalat seperti teh, kopi instan, soft drink, kakao, arbei, dan sayuran hijau terutama bayam. 3. Hiperurikosuria: Kadar asam urat urine melebihi 850 mg/24 jam. Asam urat dalam urine dapat bertindak sebagai inti batu yang mempermudah terbentuknya batu kalsium oksalat. Asam urat dalam urine dapat bersumber dari konsumsi makanan kaya purin atau berasal dari metabolisme endogen. 4. Hipositraturia: Dalam urine, sitrat bereaksi dengan kalsium membentuk kalsium sitrat sehingga menghalangi ikatan kalsium dengan oksalat atau fosfat. Keadaan hipositraturia dapat terjadi
18
pada penyakit asidosis tubuli ginjal, sindrom malabsorbsi atau pemakaian diuretik golongan thiazide dalam jangka waktu lama. 5. Hipomagnesiuria: Seperti halnya dengan sitrat, magnesium bertindak sebagai penghambat timbulnya batu kalsium karena dalam urine magnesium akan bereaksi dengan oksalat menjadi magnesium oksalat sehingga mencegah ikatan dengan kalsium dengan oksalat (Ari, 2006). b. Batu Struvit Batu struvit disebut juga batu sebagai batu infeksi karena terbentuknya batu ini dipicu oleh adanya infeksi saluran kemih. Kuman penyebab infeksi ini adalah golongan pemecah urea (uera splitter seperti: Proteus spp, Klebsiella, Serratia, Enterobakter, Pseudomonas dan Staphylococcus) yang dapat menghasilkan enzim urease dan mengubah urine menjadi basa melalui hidrolisis urea menjadi amoniak. Suasana basa ini memudahkan garam-garam magnesium, amonium,
fosfat
dan karbonat
membentuk
batu
magnesium amonium fosfat (MAP) dan karbonat apatit. c.
Batu Asam Urat Batu asam urat meliputi 5-10% dari seluruh batu saluran kemih, banyak dialami oleh penderita gout, penyakit mieloproliferatif, pasein dengan obat sitostatika dan urikosurik (sulfinpirazone, thiazide dan salisilat). Kegemukan, alkoholik dan diet tinggi protein mempunyai peluang besar untuk mengalami penyakit ini. Faktor yang
19
mempengaruhi terbentuknya batu asam urat adalah: urine terlalu asam (pH < 6, volume urine < 2 liter/hari atau dehidrasi dan hiperurikosuria. d. Batu cystin Biasanya bawaan dari kecil atau diturunkan oleh orang tuanya (Nadara, 2011)
2.4. Metode Penentuan daya larut Ca oksalat (CaC2O4) oleh buah lemon Penentuan daya larut kalsium oksalat (CaC2O4) dengan metode gravimetri. Gravimetri merupakan salah satu cabang utama kimia analisis yang secara fisis dipisahkan dari semua komponen lain dari sampel maupun dari pelarutnya. Metode gravimetri untuk analisis biasanya didasarkan pada reaksi kimia stoikiometri: aA + pP
AaPp.
a :koefisien reaksi ~reaktan analit ( A ) p : koefisien reaksi ~ reaktan pengendap (P) AaPp : rumus molekul zat kimia hasil reaksi yang tergolong sulit larut ( mengendap ) yang ditentukan beratnya dengan tepat setelah proses pencucian dan pengeringan. Dalam metode gravimetri, zat yang dicari kadarnya dipisahkan dari zat-zat lain yang menyertainya baik dalam bentuk asli maupun setelah diubah menjadi persenyawaan lain yang susunannya dikenal dengan presipitasi. Presipitat itu kemudian disaring, dicuci, dikeringkan kemudian ditimbang. Dari presipitat tersebut dapat dihitung kadar zat dalam sampel dengan membandingkan bobot endapan dengan bobot sampel kali faktor
20
gravimetri dikali 100% b/b. Faktor gravimetri yaitu MR zat yang dicari dibandingkan dengan MR endapan. 2.5.
Kerangka Teori
Konsumsi makanan dan minuman yang tinggi Ca dan oksalat seperti kacang-kacangan dan teh.
Ca Oksalat
Lemon Batu Ca Oksalat
Kalium Asam sitrat K Oksalat + Ca sitrat
Daya larut Ca Oksalat oleh sari buah lemon (Citrus lemon)
21
2.6.
Kerangka Konsep Kerangka konsep penelitian pada dasarnya adalah kerangka hubungan antara konsep – konsep yang ingin diamati atau diukur melalui penelitian – penelitian yang dilakukan. Dalam penelitian ini, konsep yang ingin diamati atau diukur adalah daya melarutkan sari buah lemon terhadap Ca oksalat.
Sari buah lemon
Variasi kosentrasi (25% v/v, 50% v/v, dan 100 % v/v).
Lama perendaman (1, 2, 3 jam).
Daya larut Ca Oksalat
